【云南成考】高起點復習資料物理--機械振動和機械波

機械振動和機械波 
1.簡諧運動 
（1）定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫做簡諧運動. 
（2）簡諧運動的特征:回復力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置. 
簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大. 
（3）描述簡諧運動的物理量 
①位移x:由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅. 
②振幅A:振動物體離開平衡位置的最大距離，是標量，表示振動的強弱. 
③周期T和頻率f:表示振動快慢的物理量，二者互為倒數關系，即T=1/f. 
（4）簡諧運動的圖像 
①意義:表示振動物體位移隨時間變化的規律，注意振動圖像不是質點的運動軌跡. 
②特點:簡諧運動的圖像是正弦（或余弦）曲線. 
③應用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x，判定回復力、加速度方向，判定某段時間內位移、回復力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況. 
2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數和振子的質量，與其放置的環境和放置的方式無任何關系.如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小，它的周期就都是T. 
3.單擺:擺線的質量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可視為質點.單擺是一種理想化模型.

（1）單擺的振動可看作簡諧運動的條件是:最大擺角α<5°. 
（2）單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力. 
（3）作簡諧運動的單擺的周期公式為:T=2π

①在振幅很小的條件下，單擺的振動周期跟振幅無關. 
②單擺的振動周期跟擺球的質量無關，只與擺長L和當地的重力加速度g有關. 
③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長L應理解為等效擺長，重力加速度應理解為